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关于物理的平衡状态越全面越好 包括力矩什么的都可以用 只是想搞清知识点顺便问下 处于匀速圆周运动到底是不是平衡状态

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/14 17:17:20
关于物理的平衡状态
越全面越好 包括力矩什么的都可以用 只是想搞清知识点
顺便问下 处于匀速圆周运动到底是不是平衡状态
我不大清楚你所说的“平衡”具体定义是什么,不过看你的问题补充,我们理解的平衡应该不是一个概念.
在物理上,从理论力学的角度看,平衡的定义是“如果一个体系的所有质点始终处于静止状态,
就说这个体系处于平衡状态”.从定义看,平衡的关键在于(相对)静止,所以匀速圆周运动不是平衡状态.
求解平衡的方法主要有两个,一个是受力分析,合力为零,平衡,另一个是利用虚功原理.
与平衡类似的,还有一个“稳定”的概念,这个更像是你说的平衡.“稳定”是指“一个处于静止或某一运动状态的体系,当受到来自外界的扰动时,有回到原来位置或运动状态的趋势”.举个简单的例子

两个小球,一个放在山顶,一个放在山谷,均静止,根据之前说的,都处于平衡状态.但是,当我分别轻轻推它们的时候,第一个会顺着山坡滚下去,而第二个会在山谷底来回振动,此时,就说,第一个球是不稳定的,而第二个球是稳定的.另一个例子是拉格朗日点,这个在这里不大好说,你可以去百科看看.
对于你说的匀速圆周运动,这可能是一个稳定的运动.事实上,圆运动是否是稳定运动,与是否匀速无关,而与物体所在的有心力场的有心力的形式有关,具体说来,就是与力和力心指向物体的矢径的大小的函数表达式形式有关.设a为矢径长度,F(a)为力和力心指向物体的矢径的大小的函数表达式,令k=(3/a)*F(a)+F'(a),k小于零时,圆运动稳定,收到小扰动时,会以圆运动轨道为平衡轨道,在矢径方向做简谐振动.k大于零时,圆运动不稳定,矢径会指数发散,即背离力心运动至无穷远或一头撞向力心,具体情况与扰动方向有关.k等于零时,需要继续计算F''(a).
学习物理后你会发现,平衡、稳定的例子很多,仅仅靠别人说是说不完的,需要长期学习、积累.